Diseño de tronadura en una fase - aplicación a minería continua - CODELCO - División Andina

Abstract

En sistemas mineros como Block y Panel Caving, es extremadamente importante realizar la tronadura de bateas de forma efectiva. Existen importantes beneficios en productividad si la misma se lleva a cabo en una sola fase, también llamada en un disparo. Además, la tronadura de bateas en una fase elimina los riesgos en los operadores de trabajar con explosivos bajo material fragmentado. Existen ciertas dudas acerca del diseño de la tronadura en el Sector de Minería Continua - Andina (MCA), las cuales surgieron en la etapa de ingeniería de detalle, principalmente relacionadas con la tronadura de las bateas de producción. El objetivo de la tesis es realizar una evaluación de los diagramas de disparo, considerando la tronadura en una sola fase, para su futura implementación en el MCA. La primera etapa comienza con el análisis de las propiedades del macizo rocoso. Este primer paso es importante para determinar los parámetros necesarios para la calibración empírica del modelo de daño. En este estudio, se utiliza el modelo de Holmberg y Persson (Persson et al., 1994). La segunda etapa consiste en definir las propiedades del explosivo, en particular la densidad. La tercera etapa consiste en la definición de los parámetros de diseño preliminares, tales como: burden, espaciamiento y longitud del taco. Esto basado principalmente por geometrías y reglas estándar de diseño. Antes de realizar las simulaciones para las zonas de daño, el modelo de Holmberg y Persson es calibrado a través de la determinación de las constantes de intensidad principal (K) y de atenuación (alfa). En este caso las constantes de calibración se obtienen a partir de los análisis realizados a las zonas de daño generados en las galerías de producción del módulo de Minería Continua. Durante el estudio, la simulación se realizó con el software JKSimBlast (2DRing). El análisis dio una estimación de las zonas de daño para perfiles horizontales y verticales, destacando los posibles daños de la tronadura en los pilares adyacentes y la interacción de los tiros con la cara libre. En este proceso un criterio de daño definido por la experiencia en terreno se aplica para el análisis. Esto se basa en la zona de daño y el esponjamiento (swell factor) resultante. La presente investigación tiene como principal resultado una metodología para evaluar la extracción de bateas en una sola fase través de la incorporación del simple criterio de daño. El modelo se verifica inicialmente con el análisis de la tronadura en el Canalón de Andina y luego se aplica un diseño alternativo de tronadura de bateas. Se propone un nuevo diseño de tronadura para un layout de producción específico. El análisis indica que el diseño alternativo tiene una zona de rotura significativa. Los tiros se distribuyeron con el fin de aumentar la interacción entre las zonas de fractura. El diseño sugiere una fragmentación fina del material. El porcentaje de sobre-quiebre llega a 58.5%, muy por encima del 53.01% que presenta el caso base, Canalón Andina. El resultado es consistente con el análisis realizado en otras operaciones mineras. El análisis, no obstante, indica la posibilidad de un aumento de la zona perturbada en los pilares zanja. Con el fin de reducir el daño a los pilares, se recomienda el uso de cargas explosivas de menor densidad en las filas cercanas al perímetro de la batea. Durante el análisis también se indicó la importancia de llevar a cabo un estudio detallado de la estabilidad de los pilares, considerando los posibles aumentos en la magnitud del daño. Finalmente, se está trabajando para validar el diseño y análisis propuestos para definir los parámetros de permitan la tronadura de bateas de producción en una fase.